Sep. 13, 2023
塑料具有综合性能优异、加工方便、生产及使用过程中节约能源等优点,使其被广泛应用于工业生产和日常生活中。塑料涂装,顾名思义是以塑料为基材进行表面涂装的过程。因为塑料质轻、耐腐蚀性能好、成型加工方便以及可持续生产,因此可以代替金属作为一些制造机器的零部件和新材料,符合目前材料的轻量化生产要求和“以塑代刚”的发展趋势。
但塑料基材和金属基材也存在着一些差异,塑料一般是低表面能的材料,不利于涂料的附着,而金属材料的表面能较高,涂层附着性能较好。因此,在喷涂工艺前,塑料基材的表面处理是十分必要的,适当的表面处理不仅能清除表面聚集的增塑剂、脱模剂和其他杂质,还能增加塑料的表面能,增加其表面和涂料间的浸润性,使其粘附性更好。
值得注意的是,塑料基材与常见的基材相比具有一定的特异性,比如塑料的结晶性能,高分子材料具有一定的结晶性,其分子链链段堆砌规整、结构对称,溶剂分子不易进入到链段之间,因此结晶性塑料具有一定的耐化学性。而且塑料有无结晶性对漆膜附着影响极大,这是因为具有结晶性能的塑料的表面能往往较低,如聚乙烯和聚酰胺等,这类塑料在表面处理前往往需要进行一定的改性。对于塑料基材,涂装前常见的表面处理方法有等离子体表面处理法。
等离子体处理被广泛用于处理金属、塑料基材和其他薄膜表面,依靠等离子体的反应来改变表面性能,增加粘合力。等离子体与材料表面撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子及原子,因此产生一系列的物理和化学反应过程,不仅能使表面变粗糙,还能引入一些活性自由基团。这是由于等离子体处理在放电气体中会引入反应性气体,在活化的材料表面产生复杂的化学反应。在此过程中材料表面可以引入新的官能团,如羟基、氨基和羧基等,这些新的官能团都是一些活性反应基团,提高了材料表面的活性,与涂料中的树脂产生界面相互作用。
等离子体处理过程中的一些条件参数,如功率、处理时间、气体类型以及浓度,都会影响到处理工艺效果和性能。在塑料表面进行等离子处理后,其表面特性,如表面粗糙度、润湿性和表面张力都会发生改变。在塑料的涂装工艺中,对基材的预处理过程将成为该工艺研究的重点,合适的等离子体处理能使涂料更好地在塑料表面附着,使涂层更具耐久性。
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